2022年钢筋混凝土结构课程设计大作业答案 .pdf

学而不思则惘，思而不学则殆网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目： XX 厂房单向板设计学习中心：专业：年级：学号：学生：指导教师：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆1 基本情况11 概况（1）楼面均布活荷载标准值：qk=10kN/m2。（2） 楼面做法：楼面面层用 20mm 厚水泥砂浆抹面（=20kN/m3） ，板底及梁用 15mm 厚石灰砂浆抹底（=17kN/m3） 。（3）材料：混凝土强度等级采用C30，主梁和次梁的纵向受力钢筋采用 HRB400 或 HRB335，吊筋采用 HRB335，其余均采用 HPB235。1.2 楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为 6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。楼盖结构的平面布置图如下图所示。按高跨比条件要求板的厚度57.5mm2300/40l/40h，对工业建筑的楼板，要求mmh80，所以板厚取80mmh。次梁截面高度应满足mmllh55036712/18/，取550mmh，截面宽hb)3/12/1(，取mmb250。主梁截面高度应满足mmllh69046010/15/,取650mmh，截面宽度取为300mmb，柱的截面尺寸 bh=400400 mm2。楼盖结构平面布置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆2 单向板结构设计2.1 板的设计（塑性理论）（1） 、荷载计算恒荷载标准值222/255.017015.015/22508.080/4 .02002.020mmmkNmmmkNmmmkN板底石灰砂浆：钢筋混凝土板：水泥砂浆面层：小计2k N / m655.2活荷载标准值：21 0 k N / m因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于2kN/m0.4，所以活荷载分项系数取3.1，2222/2.16/186.16/133.110/186. 32.1655.2mkNmkNgqmkNqmkNg，近似取荷载总设计值：活荷载设计值：恒荷载设计值：（2） 、计算简图取 1m 板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面为b=mm250，现浇板在墙上的支承长度为a=mm120，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：mmllmmlmmalmmhllnnn20502502300209521152120)22501202300(22095280)22501202300(2/010101中跨所以边跨板的计算取确定：边跨按以下二项较小值板的计算简图所示。板的实际结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆板的计算简图（3） 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差%1 .2205020502095小于 10%，可按等跨连续板计算由表可查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见表板的弯矩设计值的计算截面位置1 边跨跨中B 离端第二支座2 中间跨跨中C 中间支座弯矩系数M1/11 -1/11 1/16 -1/14 计算跨度 l0 (m) l01=2.095 l01=2.095 l02=2.05 l02=2.05 20)(lqgMM(kN.m) 11/095.22 .162= 46.6-11/095.22.162= -46.616/05.22.162=26. 414/05.22 .162=86.4（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算.210N/mmHPB235;N/mm3.14, 0. 130,1000602080802210ycffaCmmbmmhmm钢筋，混凝土，板厚对轴线 间的板带， 考虑起拱作用， 其跨内 2 截面和支座 C 截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆板的配筋计算截面位置1B 2C 弯矩设计值（mkN）6.46-6.464.26-4.86s=M/1fcbh020.1250.1250.0830.094s2110.1340.10.1340.350.0870.10.0990.35轴线计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy547547355409实 际 配 筋（mm2）1014010140 8140 8120 As=561As=561As=359As=419轴线 计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy5475470.8 355=284 0.8 409=327 实际配筋（mm2）1014010140 81408140 As=561As=561As=359 As=359配筋率验算%31.0210/43.145.0/45.0minytff%7.0/ bhAS%7.0/ bhAS%45.0/bhAS%45.0/bhAS2.2 次梁的设计（塑性理论）（1）荷载设计值：恒荷载设计值kN/m2876.02 .117)08.055.0(015.02kN/m525.32.125)08.055.0(25. 0kN/m3278. 73. 2186. 3次梁粉刷：次梁自重：板传来的恒荷载：小 计kN/m1404.11g精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆kN/m1.41kN/m,0404.411404.119.29kN/m9.293. 213取荷载荷载总设计值：活荷载设计值：gqq（2） 、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为 b=300mm。 次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：mm63003006600mm6450,mm64886330025.1025. 1mm64502/2402/30012066002/020101nnnllllall中间跨度取所以次梁边跨的计算跨）（边跨计算简图如图所示。次梁的实际结构次梁的计算简图（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差%4.2630063006450小于 10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表次梁的弯矩设计值的计算截面位置1 边跨跨中B 离端第二支座2 中间跨跨中C 中间支座弯矩系数M1/11 -1/11 1/16 -1/14 计算跨度 l0 (m) l01=45.6l01=6.45 l02=6.3 l02=6.3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆20)(lqgMM(kN.m) 11/45.61.412= mkN4 .155-11/45.61.412=-mkN4 .15516/3.61.412=mkN0.10214/3.61 .412=mkN5 .116次梁的剪力设计值的计算截面位置A 边支座B(左) 离端第二支座B(右) 离端第二支座C 中间支座剪力系数V0.45 0.6 0.55 0.55 净跨度 lnln1=6.33 ln1=6.33 ln2=6.3 ln2=6.3 nVlqgV)(kN) 33. 61.4145.0= kN1.11733.61.416.0= kN1.1563.61.4155.0=kN4 .1423 .61.4155.0=kN4 .142（4）配筋计算正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T 形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：mmhfHPBfffaCbSbblbyvytcfnff51535550,N/mm210235,N/mm300,HRB335;N/mm43.1,N/mm3.14, 0.130,mm2100mm23002502300250mm21003/63003/0222210，箍筋采用纵向钢筋采用混凝土，故取判别跨中截面属于哪一类T 形截面2101mkN1141)40515(8021003.140.1)2/(MMhhhbfafffc支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。截面1B 2C 弯矩设计值（mkN）155.4-155.4102.0-116.5s=M/ 1fcbh022515220014.31610155.4=0.019251550214.31610155.4=0.1642515220014.31610102=0.0122251525014.31610116.5=0.123s2110.0190.10.180.350.01230.10.13212d=12 22=264mm，取300mm. 纵筋的截断点距支座的距筋实际配筋（ mm2）220+122 3 22 122 + 214 222+114 As=1008.1As=1140As=688.1As=913.931004.221043. 13 .03 .0Vytff满足要求,1004.210264. 21002506 .5633bsAsvsv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆离:mm1750mm170622205/6330205/ldlln，取。2.3 主梁的设计（弹性理论）（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）kN4.197,kN34.1976 .69 .29kN2.86,kN1279.866013.125266.73kN6013.122 .13.217015.0)08.065.0(2253.23 .0)08.065.0kN5266.736.61404.11QQGG取活荷载：取恒荷载：（主梁自重（含粉刷）：次梁传来的恒载：（2）计算简图。中跨近似取所以边跨取，因为边跨跨度按以下方法确定：的混凝土柱上，其计算中间支承在为支承长度主梁端部支承在墙上的所示，由图可知，主梁的实际结构如图mm.6900,mm6945mm,5.69442006580025. 12/1025.101mm1852/mm5.1641025.0,mm658012020069001mm400mm400,370a36(a)-1llbnllanlnlmm计算简图如图所示。主梁的实际结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆主梁的计算简图（3） 、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。矩值计算：QlkGlkM21:弯矩，式中 k1和 k2由附表 1 查得主梁的弯矩设计值计算（mkN）项次荷载简图1MkBMk2MkCMk弯矩图示意图1 恒载1.146244.01.1602674. 09.39067.01 .1602674.02 活载2.396289.03.182133.02.181133.03.182133.03 活载7.61044. 03.182133.04.272200.03.182133.04 活载9.313229.04.426311. 08.130*096.00.122089.05 活载7.40*3/089.00.122089.06.23117.04.426311.0组合项次Mmin(kN m) +84.4 +-586.5+-141.3+-586.5组合项次Mmax(kN m) +542.3+-282.1+312.3+-282.1*注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯矩，按下面简图确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆主梁取脱离体时弯矩图、剪力设计值：中查到，由附录式中系数剪力1,:4343kkQKGkV不同截面的剪力值经过计算如表所示。表主梁的剪力计算（ kN）项次荷载简图恒载2 .63733.02.109267. 12.8600. 1活载9.170866.09.223134. 100活载0.136689.08.258311. 12.241222. 1活载6.17089.06.17089.06.153778.0组合项次Vmax(kN) +234.1+-126.8+327.4组合项次Vmin(kN) +45.6+-368+86.2弯矩、剪力包络图绘制荷载组合 +时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，mkN4.3423.1821 .160,0BAMM，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载kNQG6 .2834 .1972.86作用下的简支梁弯矩图：第一个集中荷载下的弯矩值为max01mkN4 .54231)(31MMlQGB，第二集中荷载作用下弯矩值为m3kN.42832)(3101BMlQG。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为342.4KNm，以此 支 座 弯 矩 连 线 叠 加 集 中 荷 载 。 则 集 中 荷 载 处 的 弯 矩 值 为AVkBlVkBrVk精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆mkN14.1443102BMGl。荷载组合 +时支座最大负弯矩mkN5 .586BM， 其它两个支座的弯矩为mkN1.282,0CAMM，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q 时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为461kNm，265.5kN m，167.3KNm，268.7KNm。同理，当CM最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合 +时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时，mkN4.342CBMM，第一跨在集中荷载G 作用下的弯矩值分别为 85.4KNm，-28.7kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为mkN3.312+5 情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。荷载组合 +时，1kN.234maxAV，至第二跨荷载处剪力降为234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷载处剪力降为49.5283.6=333.1kN，荷载组合 +时，BV最大，其kN368BlV，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆（4）配筋计算承载力计算;N/mm43. 1,N/mm3 .14, 0.130221tcffaC混凝土，纵向钢筋 HRB400,其中22N/mm210,35HRB2,N/mm360yvyff箍筋采用。正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因10.0130. 0615/80/0hhf翼缘计算宽度按mSbmln6.63.23/9.63/0和，中较小值确定，取m mbf2300。支座处的弯矩设计值：m9kN.52924.06.2835 .58620maxbVMMB。判别跨中截面属于哪一类T 形截面截面均属于第一类 TMMhhhbfafffc2101mkN9 .1512)40615(8023003 .140.1)2/(精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆正截面受弯承载力的计算过程如下主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B 2 弯矩设计值（ kN.m）5423529.9 312.3141.3s=M/1fcbh02047.059023003.140 .1103.54226367.05803003.140. 1109.52926025.061523003.140.1103 .31226091.06003003 .140.1103 .14126s2110.0480.518 0.4840.518 0.0250.518 0.096(VA=234. 1kN 和 VBr=327.4 kN) (754mm和 500mm)，现在取距离柱边 1960mm处截断 5 号钢筋。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆其它钢筋的截断如图所示。主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：,8802543.136014.0mmdfflltya取 880mm. 梁底面纵筋的锚固长度： 12d=12 25=300mm，取 300mm 检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页学而不思则惘，思而不学则殆3 心得体会钢筋混凝土结构课程设计这门课程是本学期对于我来说最难的一门课程，以前看图纸都只是看到设计人员算好的钢筋数据，原来设计这些数据需要这么繁复严谨的计算，学习完这门课程让我对这些数据的得出有了一些了解，但是这些了解比起设计人员来说还是有本质的差距的，所以在日常的工作学习中我还需要对这门课程多下功夫，并结合其他相关课程，提高自己的知识理论水平，以便在今后的工作中更好的应用所学知识，也为更好的工作打下坚实的基础。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页